PLC触摸屏直接控制伺服电机程序设计
计算机·PLC应用——PLC触摸屏直接控制伺服电机程序设计 机床电器2009.4
计算机·PLC应用
PLC触摸屏直接控制伺服电机程序设计
闰娓。陈忠提,赵安(河南新机股份有限公司,453000)
摘要:1:2---菱公司的Fx,。一48MT—Es—A作为控制元件,GTll55一QFBD—C作为操作元件直接控制三菱伺服
电机的具体程序设计。
关键词:PLC;触摸屏;伺服电机
中图分类号:TM571.6+1;TM383.4文献标识码:B 文章编号:1004一0420(2009)04—0037—02
伺服电机又称...
计算机·PLC应用——PLC触摸屏直接控制伺服电机程序设计 机床电器2009.4
计算机·PLC应用
PLC触摸屏直接控制伺服电机程序设计
闰娓。陈忠提,赵安(河南新机股份有限公司,453000)
摘要:1:2---菱公司的Fx,。一48MT—Es—A作为控制元件,GTll55一QFBD—C作为操作元件直接控制三菱伺服
电机的具体程序设计。
关键词:PLC;触摸屏;伺服电机
中图分类号:TM571.6+1;TM383.4文献标识码:B 文章编号:1004一0420(2009)04—0037—02
伺服电机又称执行电机,它是控制电机的一种。
它是一种用电脉冲信号进行控制的,并将脉冲信号转
变成相应的角位移或直线位移和角速度的执行元件。
根据控制对象的不同,由伺服电机组成的伺服系统一
般有三种基本控制方式,即位置控制、速度控制、力矩
控制。本系统我们采用位置控制。
PLC在自动化控制领域中,应用十分广泛。尤其
是近几年PLC在处理速度,指令及容量、单轴控制方
面得到飞速的发展,使得PLC在控制伺服电机方面也
变得简单易行。
1 控制系统中元件的选型
1.1 PLC的选型
因为伺服电机的位移量与输入脉冲个数成正比,
伺服电机的转速与脉冲频率成正比,所以我们需要对
电机的脉冲个数和脉冲频率进行精确控制。且由于伺
服电机具有无累计误差、跟踪性能好的优点,伺服电机
的控制主要采用开环数字控制系统,通常在使用时要
搭配伺服驱动器进行控制,而伺服电机驱动器采用了
大规模集成
,具有高抗干扰性及快速的响应性i
在使用伺服驱动器时,往往需要较高频率的脉冲,所以
就要求所使用的PLC能产生高频率脉冲。三菱公司
的FX3。晶体管输出的PLC可以进行6点同时100kHz
高速计数及3轴独立100kHz的定位功能,并且可以
通过基本指令0.065V-s、PCMIX值实现了以4.5倍的
高速度,完全满足了我们控制伺服电机的要求,所以我
们选用FX3IJ-48MT—ES—A型PLC。
1.2伺服电机的选型
在选择伺服电机和驱动器时,只需要知道电机驱
动负载的转距要求及安装方式即可,我们选择额定转
距为2.4N·m,额定转速为3000r/min,每转为131
072p/rev分辨率的三菱公司HF—KE73W1一S100伺
服电机,与之配套使用的驱动器我们选用MR—E一
70A—KH003伺服驱动器。三菱的此款伺服系统具有
500Hz的高响应性,高精度定位,高水平的自动调节,
能轻易实现增益设置,且采用自适应振动抑止控制,有
位置、速度和转距三种控制功能,完全满足要求。
同时我们采用三菱GTll55一QFBD—C型触摸
屏,对伺服电机进行自动操作控制。
2 PLC控制系统设计
我们需要伺服电机实现正点、反点、原点回归和自
动调节等动作,另外为确保本系统的精确性我们增加
编码器对伺服电机进行闭环控制。PLC控制系统I/O
接线图如图1。
24v电源
+24V COII
S/S Y0
24G Y1
棼
X0 Y2
Xl Y3
公筵端
输出脉冲
伺服停止
伺服复位
脉冲方向
图1 I/O接线图
上图中的公共端的电源不能直接接在输入端的
24V电源上。根据控制要求设计了PLC控制系统梯
形图如图2。
M806控制伺服急停,M801控制伺服电机原点回
归,M802控制伺服正点,M803控制伺服反点,M804为
自动调节,M805为压力校正即编码器的补偿输入。在
电机运行前需要首先进行原点回归,以确保系统的准
确性和稳定性,当M50和M53同时接通时,伺服电机
以2kHz的速度从YO输出脉冲,开始做原点回归动
作,当碰到近点信号M30=ON时,变成寸动速度1
kHz,从Y0输出脉冲直到M30=OFF后停止。M30是
一37—
万方数据
机床电器2009.4 计算机·PLC应用——PLc触摸屏直接控制伺服电机程序设计
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图2梯形图
在自动调节时,电机转动的角度与零点相等时为ON。
电机在进行正反点时,我们采用FX州具有的专用
定位指令DTBLSIs2;在使用表格定位之前,我
们首先要在梯形图左边的PLCparameter(PLC参数)
中进行定位设定。正反点控制我们采用指令DRVA
S1S2DlD2绝对定位指令。在自动运行时,我们利用
PLC内强大的浮点运算指令,根据系统的多方面参数
进行计算;在操作时,我们只需要在触摸屏上设定参
数,伺服电机便根据程序里的运算公式转化成为脉冲
信号输出到驱动器,驱动器给电机信号运转。在伺服
电机运行的过程中为确保电机能达到我们需要的精
度,我们采用增量式编码器与伺服电机形成闭环控制,
我们把计算到的角度与编码器实际测量角度进行比
较,根据结果调整伺服电机的脉冲输出,从而实现高精
度定位。整个程序我们采用步进指令控制(也可以采
用一般指令控制),简单方便。
3 伺服系统设置
3.1 伺服驱动器的接线
伺服系统的接线很简单,我们只需要按照规定接
一38一
入相对应的插头即可。将三相电源线Ll,L2,L3插头
接入CPN.,将伺服电机插头接入CN:,将编码器插头
接入CNP:,控制线插头接入CN,。我们在调试程序时
需要用伺服电机的专用软件,通过RS422接口接到伺
服系统的CN,上即可。
对于CN。控制线接法如表1。
表1控制线接法
名称IVINoPcRESEMG.ALMSG PP NP
引脚号I 1 2 3 8 9 13 23 25
接线l110110 Y2 Yl 60 O Y0 Y3
注:上表中110和0作为伺服驱动器的24V电源,60和
0作为伺服故障控制。
3.2伺服驱动器的参数设定
系统采用定位控制。三菱MR—E系列的伺服驱
动器,主要有两组参数,一组为基本参数,另一组为扩
展参数,根据本系统要求,我们主要设定基本参数,主
要有NO.0,NO.1,NO.2,NO.3,NO.4,NO.5,NO.7,
NO.18,NO.19,扩展参数要根据具体情况进行设定。
同时我们也可以通过伺服设置软件SETUP221E
进行参数设置。我们在伺服电机进行调试过程中建议
先设为速度模式,进行伺服电机的点动测试。
4触摸屏程序设计
建立初始画面,在画面上分别设置按钮开关,在开
关上分别写上,压力+、压力一、原点回归、自动调节、
压力校正、伺服急停等字样,其中继电器的对应情况如
上所写。控制画面如图3和图4。
图4参数显示
(下转4l页)
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万方数据
计算机·PLC应用——PLC在自动传送系统中的应用 机床电器2009.4
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图6自动运行梯形图
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图8运行控制梯形图
3 结束语
自动传送系统中采用PLC控制使机械设备更灵
活有效、动作准确、易于维护,劳动生产率大大提高。
各种操作方式可以自由切换,满足生产需求。若将其
做成教学模型对学生的机、电、气等各项知识深化和综
合运用能力的培养都有重要的意义。
参考文献:
[1]陈琳.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业
出版社,2004.
[2]丁炜,魏孔平.可编程控制器在工业控制中的应用
[M].北京:化学工业出版社,2004.
[3]宋建成.可编程控制器原理与应用[M].北京:科学出
版社.2004.
[4]王小玲.工业机械手的PLC控制[J].机电技术,
2004,33(9).
收稿日期:2008—04一15
作者简介:张桂玉,助教,主要从事工厂电气控制方面的教学
与科研工作。
(上接38页)本系统同时还设置有手动调节功能,确
保在自动调节出现问题时及时补救。触摸屏上我们设
置了指示灯,可显示此时的工作状态。同时我们在手
动和自动指示灯的中间部分,设置了脉冲的输出指示,
即伺服电机的运转指示,当有脉冲输出时,会有“脉冲
输出中”的红色指示灯出现。当无红色指示灯显示时,
即表示电机有故障,此时操作者需根据伺服驱动器上
显示的异常字母进行故障查询,简单方便。
5 总结
利用PLC可以直接对伺服电机进行位置和速度控
制,无需增加定位模块,节约成本。PLC的处理速度高,
输出脉冲的频率也很高,而且指令也很简单,在系统联
机的情况下也可方便地进行所有指令的修改工作。
本系统通过触摸屏进行调节控制,使操作简单,也
减少了在运行过程中的故障查找环节,大大提高了工
作效率。
系统运用一年多来,从未出现故障,稳定性好,且
定位精确,为用户节约很多时间。
参考文献:
[1]三菱微型可编程控制器编程手册[Z].2005.
[2]FX3U.FX3UC系列用户手册[Z].2005.
[3]三菱ME—R系列伺服驱动器设置手册[Z].2005.
[4]三菱人机界面手册GOTl000[Z].
[5]许晓峰.电机及拖动[M].北京:高等教育出版社,2004.
收稿日期:2009—04—10
—41一
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万方数据
PLC触摸屏直接控制伺服电机程序设计
作者: 闫娓, 陈忠提, 赵安
作者单位: 河南新机股份有限公司,453000
刊名: 机床电器
英文刊名: MACHINE TOOL ELECTRIC APPARATUS
年,卷(期): 2009,36(4)
被引用次数: 0次
参考文献(5条)
1.三菱微型可编程控制器编程手册 2005
2.FX3U FX3UC系列用户手册 2005
3.三菱ME-R系列伺服驱动器设置手册 2005
4.三菱人机界面手册GOT1000
5.许晓峰 电机及拖动 2004
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jcdq200904012.aspx
授权使用:武汉工程大学(whgc),授权号:29b99f7b-1472-40ba-8d2b-9e1f012dc330
下载时间:2010年10月30日
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